圖示為對未來十年內，電動汽車電池單位能量價格的估計。
來源：先進汽車電池公司，波士頓咨詢集團、德意志銀行、電子化聯盟、國家研究委員會、派克研究中心。
和普通汽車相比，電動汽車仍然過于昂貴且局限性太多，后者只在幾個定位市場有優(yōu)勢。這一點會改變嗎？答案與電池技術關系密切。電力更足且價格更便宜的電池，能使單次充電行駛距離從目前的70英里提高至數百英里，可對內燃機形成有力挑戰(zhàn)。
許多專家同意，要達到這一目標，電池技術需要來一次大改變。像完全電動的日產樹葉（Nissan Leaf）和雪佛蘭與通用的合作車型沃藍達（Chevrolet Volt）這些電動汽車，有賴于為智能手機、iPad和超薄筆記本供電的鋰離子電池的加大版。因為鋰離子電池的出現，將金屬紐扣電池的能源密度提高了一倍，金屬紐扣電池在上世紀80年代用于磚頭大小的手機和其他許多消費電子產品中。
通過使用鋰離子電池，像日產這樣的公司預測，它們已經找到了電動汽車的單次充電行駛距離和有親和力的價格間的正確平衡點，以滿足那些行駛距離有限的駕駛員的需求。日產（Nissan）公司的葉子（Leaf）電動汽車的全球銷量已達2萬輛（在美國的售價為3萬3千美元）。
然而問題在于，盡管對鋰離子電池的樂觀已持續(xù)了數十年，其價格卻依然昂貴，性能依然有限，而且可能不會有什么進展。像沃藍達使用的電池組大概要1萬美元，內燃機的單次充電行駛距離約為40英里。根據美國能源部估計，葉子使用的電池大約1萬5千美元，根據路況不同，大約每行駛70英里就要充一次電。據美國科學院（National Academy of Sciences, NAS）的報告稱，假設油價為每加侖4美元，那么在2040年前，單次充電行駛范圍在40英里上下的插入式混合電動汽車，和傳統(tǒng)汽車相比，在成本上“不大可能”具有競爭力。
對于鋰離子電池組的成本估計，變動范圍很大。美國科學院的報告中的估計結果為每千瓦時625至850美元。像沃藍達這樣的車型需要16千瓦的電池容量。但要讓電動汽車真正變得流行，底線在于電池必須要比現在便宜的多，而且要大幅提高單次充電行駛距離。
以傳統(tǒng)鋰離子技術能否達到這一目標，是個尚待爭論的問題。盡管一些電池制造業(yè)的相關人士稱傳統(tǒng)技術還有提升的空間，但以美國科學院為例，其報告中就提到，盡管鋰離子電池在過去10年來價格已大幅降低，但降價的趨勢似已趨于平緩。報告中推斷，即使按照樂觀的假設，到2030年時，鋰離子電池的成本也要高達每千瓦時360美元。
然而，美國能源部（U.S. Department of Energy）卻對電動汽車電池有著遠為宏偉的目標，即：在2020年將成本降低至每千瓦時125美元。為了達到這一目標，需要激進的新技術。作為鼓勵電池技術創(chuàng)新措施的一部分，能源部的ARPA-E計劃已經資助了10項工程，其中大部分都有新創(chuàng)公司參與，以求找到“改變游戲規(guī)則的技術”，將電動車的單次充電行駛距離增至300到500英里。
能源部已經為開發(fā)大批新技術投入了5700萬美元，這些技術包括金屬空氣電池、鋰硫電池和固態(tài)電池。受助公司中有一家位于麻省劍橋的派立昂技術公司（Pellion Technologies），正在研發(fā)鎂離子電池，其能量密度是鋰離子電池的兩倍。另一個受ARPA-E資助的新創(chuàng)公司是位于亞利桑那州圖森市的錫安力量（Sion Power），該公司承諾，研制出的鋰硫電池的能量密度是傳統(tǒng)鋰離子電池的三倍，而且能夠供電動汽車行駛達300英里。
ARPA-E計劃意在支持高風險項目，所以很難知道新的電池技術能否成功。但如果能源部達成了這一宏偉目標，就將真正改變電動汽車的經濟學。提高能量密度已經改變了我們的交流方式，總有一天也將改變我們的交通方式。
